2019 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of a Flight Performance Index and a High Maneuverable Flight Plan of an Aerial Robot with Variable Thrust Vector Mechanisms
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16K18054
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安孫子 聡子 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40560660)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 推力ベクトル可変機構 / クアッドチルトロータUAV / シームレス90度姿勢変異飛行 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，推力ベクトル可変機構を有するクアッドロータUAV（以下、クアッドチルトロータUAV）の高機動飛行の実現を目指した研究を実施した．広く普及している所謂マルチコプタは外乱に対する応答性の低さやその性能限界から利用範囲が限られるという問題がある．本研究では，推力ベクトル可変機構によりUAV の飛行性能を向上させ，より広い分野でのUAV の利活用を目指した飛行制御の提案を行った．推力ベクトル可変機構を採用することによって，大きな姿勢が変化した場合であっても，定点飛行（ホバリング）が可能である機能を有する．特に，従来の飛行手法では，通常のホバリング姿勢から90度機首上げのような姿勢に遷移する場合，2種類の飛行モードを切替えることで遷移飛行を実現していた．本研究では，通常のホバリング姿勢から90度機首上げ姿勢に変化する場合であっても，制御手法を切替えること無くなめらかにシームレスに姿勢を遷移する飛行制御を提案し，その有効性を飛行シミュレーションおよび実飛行実験によって検証した．実験では，位置制御も含む6自由度の制御を可能とし，任意の位置で任意の姿勢での飛行を実現した．これにより，環境認識システムとの融合により曲面ならい飛行等を可能とする．
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